王代遠(yuǎn) 宋偉奇

【摘 要】本文論述基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源分類(lèi)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，硬件設(shè)計(jì)方面主要對(duì)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)方面主要對(duì)系統(tǒng)的功能模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并采用對(duì)比試驗(yàn)的方式驗(yàn)證系統(tǒng)的有效性，為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源的分類(lèi)管理提供技術(shù)指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源 分類(lèi)管理系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì) 仿真試驗(yàn)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2020）47-0188-03

網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)主要是依靠互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多種現(xiàn)代化技術(shù)，結(jié)合多種移動(dòng)設(shè)備的應(yīng)用，使學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程不再受到時(shí)間空間上的限制，有針對(duì)性地為不同層次的學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)資源?；诨ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，無(wú)論是發(fā)展中的企業(yè)還是一些地方高校，都有自己的內(nèi)部學(xué)習(xí)資源，并以課件、音頻、圖片等形式存儲(chǔ)，然而這些學(xué)習(xí)資源在網(wǎng)絡(luò)中均呈現(xiàn)為較獨(dú)立的狀態(tài)，且相對(duì)零散地分布于不同的系統(tǒng)中，如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源的有序分類(lèi)成為有關(guān)管理者最為關(guān)注的問(wèn)題。隨著信息化社會(huì)的到來(lái)，大批量的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源不斷涌入資源系統(tǒng)中，由于管理能力有限造成的無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)資源的實(shí)時(shí)性需求的現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，一些管理者為了實(shí)現(xiàn)資源的分類(lèi)投入了大量的人力物力，在一定程度上增加了資源管理的成本。結(jié)合不同學(xué)習(xí)者對(duì)資源的不同需求，本文擬開(kāi)展基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源分類(lèi)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以期根據(jù)該系統(tǒng)的特點(diǎn)提高資源分類(lèi)管理的能力，為學(xué)習(xí)者提供更加優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源。

一、基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源分類(lèi)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

云計(jì)算技術(shù)是一項(xiàng)相對(duì)規(guī)范化的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，技術(shù)的應(yīng)用具有虛擬化的特點(diǎn)，以下將結(jié)合云計(jì)算技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源提供的便利條件，從系統(tǒng)框架、多個(gè)功能模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（一）硬件設(shè)計(jì)

依照云計(jì)算技術(shù)處理數(shù)據(jù)能力，首先進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源分類(lèi)管理系統(tǒng)的框架設(shè)計(jì)，框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。

如圖1所示，主要采用三層C/S架構(gòu)模式對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源分類(lèi)管理系統(tǒng)展開(kāi)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的最頂層為資源顯示層，為學(xué)習(xí)者或系統(tǒng)后臺(tái)管理員提供對(duì)應(yīng)的登錄入口及多種樣式的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源。該層主要由多臺(tái)客戶(hù)端服務(wù)器構(gòu)成，配套使用2012Microsoft Windows計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，設(shè)備存儲(chǔ)空間為8G，內(nèi)部運(yùn)行空間為128kb，外設(shè)硬盤(pán)容量為256GB，由于三層體系結(jié)構(gòu)相對(duì)嚴(yán)密，因而可為學(xué)習(xí)者提供相對(duì)安全的進(jìn)入端口。中間層為系統(tǒng)的業(yè)務(wù)層，主要負(fù)責(zé)管理登錄用戶(hù)的信息數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源及數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析等，該層主要由網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部資源與學(xué)習(xí)之間的溝通，在系統(tǒng)中發(fā)揮著十分重要的作用。為滿(mǎn)足該層硬件設(shè)備的設(shè)計(jì)，結(jié)合網(wǎng)頁(yè)嵌入的方法維持網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，依照互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，使資源的傳輸可以直接轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移，同時(shí)采用X86框架的CPU進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)大批量資源的準(zhǔn)確傳輸。最底層為數(shù)據(jù)層，其中包含多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，主要負(fù)責(zé)存儲(chǔ)學(xué)習(xí)資源、用戶(hù)的賬號(hào)密碼及用戶(hù)的瀏覽記錄等。該層主要由互聯(lián)網(wǎng)交換板和多個(gè)傳輸控制面板構(gòu)成，結(jié)合CLSC微處理器在互聯(lián)網(wǎng)交換板的應(yīng)用，可提升網(wǎng)絡(luò)在該層的運(yùn)行速度，提升系統(tǒng)的整體性能;同時(shí)使用GT382互聯(lián)網(wǎng)芯片，可滿(mǎn)足多個(gè)用戶(hù)同時(shí)進(jìn)入系統(tǒng)端口進(jìn)行資源的下載，在互聯(lián)網(wǎng)交換板中重點(diǎn)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)交換引擎的設(shè)計(jì)，交換引擎作為網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的核心部件，可自定義其使用單全工或雙全工的運(yùn)行方式，為系統(tǒng)的運(yùn)行提供穩(wěn)定平臺(tái)。上述三層結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)中相互獨(dú)立，工作互不干預(yù)，使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得清晰，可以實(shí)現(xiàn)將系統(tǒng)功能與云計(jì)算技術(shù)緊密地聯(lián)合，協(xié)同多種客戶(hù)端服務(wù)器，確保系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

（二）軟件設(shè)計(jì)

1.功能模塊設(shè)計(jì)。根據(jù)上述基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源分類(lèi)管理系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，下面將進(jìn)行對(duì)應(yīng)的軟件功能模塊的設(shè)計(jì)。功能模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示。

基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源分類(lèi)管理系統(tǒng)主要分為用戶(hù)登錄、專(zhuān)業(yè)信息管理、后臺(tái)信息、智能化資源檢索等多個(gè)功能模塊。下面將重點(diǎn)介紹用戶(hù)身份登錄模塊、專(zhuān)業(yè)信息管理模塊、智能化資源檢索模塊在系統(tǒng)中的功能設(shè)計(jì)。

其一，用戶(hù)身份登錄模塊。該部分主要使用Java計(jì)算機(jī)語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合Windows17計(jì)算機(jī)登錄系統(tǒng)，主要功能是為相關(guān)學(xué)習(xí)者提供登錄或注冊(cè)的頁(yè)面。注冊(cè)頁(yè)面由“用戶(hù)名稱(chēng)”“輸入密碼”“確認(rèn)密碼”三個(gè)部分構(gòu)成，登錄頁(yè)面主要由“用戶(hù)名稱(chēng)”“登錄密碼”“驗(yàn)證密碼”三個(gè)部分構(gòu)成。自定義用戶(hù)設(shè)置密碼時(shí)，密碼必須滿(mǎn)足10～15位數(shù)字結(jié)合英文字符結(jié)構(gòu)，且要求字符之間不可存在空格，用戶(hù)密碼錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)為用戶(hù)彈出對(duì)應(yīng)的錯(cuò)誤標(biāo)識(shí)。登錄過(guò)程中，系統(tǒng)后臺(tái)管理員會(huì)將賬號(hào)及密碼與對(duì)應(yīng)的身份數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行匹配，匹配成功，顯示用戶(hù)正常登錄。

其二，專(zhuān)業(yè)信息管理模塊。該模塊作為整體系統(tǒng)的核心功能區(qū)域，主要分為專(zhuān)業(yè)資源查詢(xún)子模塊、資源下載子模塊及網(wǎng)絡(luò)域名提取子模塊等，多個(gè)模塊之間的工作相互配合。其工作流程如圖3所示。

在專(zhuān)業(yè)信息資源管理模塊，學(xué)習(xí)者選擇學(xué)習(xí)資源前首先要進(jìn)行身份信息的驗(yàn)證，成功登錄頁(yè)面后，便具有查詢(xún)、增加、修改學(xué)習(xí)資源等權(quán)限。該部分的設(shè)計(jì)主要結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)為其提供的云計(jì)算技術(shù)，由于初始化狀態(tài)下的UML控制模板有多個(gè)用戶(hù)進(jìn)入端口，進(jìn)而可采用下載源代碼鏈接的方式為學(xué)習(xí)者提供多元化的學(xué)習(xí)資源，使用數(shù)據(jù)處理技術(shù)提取不同用戶(hù)下載鏈接中的關(guān)鍵詞，對(duì)提取的關(guān)鍵詞進(jìn)行有效的分析，為用戶(hù)提供智能化的資源檢索功能。

其三，智能化資源檢索模塊。該模塊功能主要為：分析學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主要方向及瀏覽歷史記錄，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源的有效檢索。具體可使用聚類(lèi)數(shù)據(jù)處理方法，分析學(xué)習(xí)者對(duì)資源的需求方向，自定義該種資源在系統(tǒng)中的占比為α，并將α作為學(xué)習(xí)者資源篩查過(guò)程中的備選資源，計(jì)算公式如下。

如上所示，公式中P表示學(xué)習(xí)者選擇資源的關(guān)鍵方向;i表示資源的種類(lèi)數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)從第一個(gè)種類(lèi)開(kāi)始篩查，直至篩查至n種;Pr表示采用云計(jì)算的簡(jiǎn)單配對(duì)法，分析Pr與學(xué)習(xí)者t之間的映射關(guān)系，建立對(duì)應(yīng)的映射鏈接，計(jì)算學(xué)習(xí)資源的匹配值，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源的智能化檢索，完善軟件模塊的功能。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)者在系統(tǒng)中下載的大量學(xué)習(xí)資源及瀏覽的大量網(wǎng)頁(yè)，均需要一個(gè)相對(duì)完善的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)其進(jìn)行存檔整理。數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)庫(kù)主要分為用戶(hù)身份信息數(shù)據(jù)庫(kù)、學(xué)習(xí)資源數(shù)據(jù)庫(kù)及學(xué)習(xí)者訪問(wèn)記錄數(shù)據(jù)庫(kù)。下述將根據(jù)不同數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)揮的不同功能，進(jìn)行對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)。一是用戶(hù)身份信息數(shù)據(jù)庫(kù)。其中主要包含學(xué)習(xí)者的身份賬號(hào)、密碼等數(shù)據(jù)，用戶(hù)在進(jìn)行系統(tǒng)登錄時(shí)，后臺(tái)管理員會(huì)自動(dòng)將用戶(hù)輸入的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，若匹配成功則顯示該用戶(hù)為合法用戶(hù)，該用戶(hù)即可進(jìn)行資源的查詢(xún);若匹配失敗，將彈出對(duì)應(yīng)的非法窗口，并自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到身份驗(yàn)證頁(yè)面。二是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源數(shù)據(jù)庫(kù)。針對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的信息數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)包含多個(gè)子數(shù)據(jù)庫(kù)，可選擇Mysq15.5.24作為資源分類(lèi)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)學(xué)習(xí)者對(duì)資源的需求程度，在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立多個(gè)專(zhuān)業(yè)方向的數(shù)據(jù)表格，如表1所示。根據(jù)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)記錄及學(xué)習(xí)趨向，將學(xué)習(xí)者在該系統(tǒng)中的記錄一并存入訪問(wèn)記錄數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的鏈接，一方面可實(shí)現(xiàn)用戶(hù)檢索學(xué)習(xí)資源效率的提升，另一方面可避免大批量數(shù)據(jù)占用計(jì)算機(jī)網(wǎng)盤(pán)內(nèi)存。

二、仿真試驗(yàn)

為了確保云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源分類(lèi)管理系統(tǒng)的有效性，筆者還進(jìn)行了如下仿真試驗(yàn)。為提升試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，選用16位進(jìn)制的WindowsXP計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，結(jié)合時(shí)鐘源為系統(tǒng)運(yùn)行提供的128kb在線運(yùn)行內(nèi)存，使用現(xiàn)代化i9處理器，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供平臺(tái)。隨機(jī)選取20個(gè)專(zhuān)業(yè)類(lèi)別的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，先使用傳統(tǒng)的資源分類(lèi)管理系統(tǒng)對(duì)資源進(jìn)行分類(lèi)，再使用本文設(shè)計(jì)的基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源分類(lèi)管理系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)，分析兩種分類(lèi)管理系統(tǒng)對(duì)資源分類(lèi)的精細(xì)化程度，并選取7組對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)，如圖4所示。

分析圖4中7組對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出如下結(jié)論：在相同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，本文設(shè)計(jì)的基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源分類(lèi)管理系統(tǒng)其學(xué)習(xí)資源分類(lèi)的精細(xì)化程度更高。因此，可加大該系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)資源分類(lèi)管理中的應(yīng)用，為學(xué)習(xí)者提供更加良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。

綜上所述，本文對(duì)基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源分類(lèi)管理系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的軟件功能模塊及對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)，完善系統(tǒng)的整體框架。在該系統(tǒng)后期的發(fā)展中，我們將會(huì)結(jié)合云計(jì)算提供的數(shù)據(jù)處理技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行全方位的完善，以提升系統(tǒng)的使用率，為更多的學(xué)習(xí)者提供便捷的學(xué)習(xí)方式。

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【基金項(xiàng)目】2020年度廣西生態(tài)職業(yè)技術(shù)學(xué)院課題項(xiàng)目“基于云計(jì)算的學(xué)習(xí)資源平臺(tái)（研究）與開(kāi)發(fā)”（2020KY10）階段性成果

【作者簡(jiǎn)介】王代遠(yuǎn)（1974— ），男，瑤族，碩士，廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程師，研究方向：計(jì)算機(jī)軟件工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù);宋偉奇（1976— ），男，漢族，河北張家口人，碩士，柳州城市職業(yè)學(xué)院副教授，研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)工程。

（責(zé)編 蘇 洋）